Komercinių energijos kaupimo sistemų vadovas

Kas yra komercinės baterijų saugojimo sistemos?

100kwh baterijair200kwh baterijaKomercinės baterijų saugojimo sistemos yra pažangūs energijos kaupimo sprendimai, skirti kaupti ir išleisti elektros energiją iš įvairių šaltinių. Jie veikia kaip didelio masto energijos bankai, kuriuose naudojami baterijų blokai, esantys konteineriuose, kad efektyviai valdytų energijos srautą. Šios sistemos yra įvairių dydžių ir konfigūracijų, kad atitiktų specifinius skirtingų programų ir klientų poreikius.

Modulinis dizainaskomercinės baterijų saugojimo sistemosleidžia keisti mastelį, o saugojimo talpa paprastai svyruoja nuo 50 kWh iki 1 MWh. Dėl šio lankstumo jie tinka įvairioms įmonėms, įskaitant mažas ir vidutines įmones, mokyklas, ligonines, degalines, mažmeninės prekybos parduotuves ir pramonės objektus. Šios sistemos padeda valdyti energijos poreikį, aprūpina atsarginę galią dingus ir palaiko atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., saulės ir vėjo, integravimą.

Modulinės konstrukcijos lankstumas užtikrina, kad šias sistemas galima pritaikyti pagal konkrečius energijos poreikius, o tai yra ekonomiškas sprendimas, skirtas energijos vartojimo efektyvumui ir patikimumui įvairiuose sektoriuose padidinti.

Komercinių energijos kaupimo sistemų komponentai ir jų pritaikymas

Komercinės energijos kaupimo sistemossusideda iš kelių pagrindinių komponentų, kurių kiekvienas atlieka tam tikrą vaidmenį, kad atitiktų įvairius taikymo poreikius. Čia pateikiamas išsamus šių komponentų ir jų specifinių pritaikymų realaus pasaulio scenarijus aprašymas:

1. Baterijų sistema:
   • Pagrindinis komponentas: Akumuliatoriaus sistemą sudaro atskiri akumuliatoriaus elementai, kuriuose kaupiama elektros energija. Ličio jonų baterijos dažniausiai naudojamos dėl didelio energijos tankio ir ilgo tarnavimo laiko.
   • Programos: Skutimosi metu ir perkeliant apkrovą, akumuliatoriaus sistema įkraunama mažo elektros energijos poreikio laikotarpiais ir iškrauna sukauptą energiją piko metu, efektyviai sumažindama energijos sąnaudas.
2. Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS):
   • Funkcija: BMS stebi akumuliatoriaus būseną ir veikimo parametrus, tokius kaip įtampa, temperatūra ir įkrovimo būsena, užtikrindama saugų ir efektyvų veikimą.
   • Programos: Atsarginės energijos ir mikrotinklo programose BMS užtikrina, kad akumuliatorių sistema galėtų teikti stabilų avarinį maitinimą tinklo nutrūkimo metu, užtikrinant veiklos tęstinumą.
3. Inverteris arba galios konvertavimo sistema (PCS):
   • Funkcija: PCS paverčia akumuliatoriaus sistemoje saugomą nuolatinę srovę į kintamosios srovės energiją, reikalingą tinklui arba apkrovoms, išlaikant stabilią išėjimo įtampą ir maitinimo kokybę.
   • Programos: Prie tinklo prijungtose sistemose PCS leidžia dvikryptį energijos srautą, palaiko apkrovos balansavimą ir tinklo dažnio valdymą, kad padidintų tinklo patikimumą ir stabilumą.
4. Energijos valdymo sistema (EMS):
   • Funkcija: EMS optimizuoja ir valdo energijos srautą saugojimo sistemoje, derindama savo veiklą su tinklu, apkrovomis ir kitais energijos šaltiniais. Jis atlieka tokias užduotis kaip skutimasis, apkrovos perkėlimas ir energijos arbitražas.
   • Programos: Integruojant atsinaujinančią energiją, EMS pagerina saulės ir vėjo energijos nuspėjamumą ir stabilumą optimizuodama energijos panaudojimą ir saugojimą.
5. Dviejų krypčių keitiklis:
   • Funkcija: Dviejų krypčių keitikliai įgalina keistis energija tarp akumuliatoriaus sistemos ir tinklo, jei reikia, palaikydami lankstų energijos valdymą ir autonominį veikimą tinklo gedimų metu.
   • Programos: Maitinant mikrotinklą ir atokioje vietovėje, dvikrypčiai keitikliai užtikrina sistemos autonomiją ir bendradarbiauja su pagrindiniu tinklu, kad padidintų energijos tiekimo patikimumą ir tvarumą.
6. Transformatorius:
   • Funkcija: transformatoriai reguliuoja akumuliatoriaus sistemos išėjimo įtampos lygį, kad atitiktų tinklo ar apkrovų reikalavimus, užtikrinant efektyvų energijos perdavimą ir sistemos stabilumą.
   • Programos: Didelio masto pramoniniuose ir komerciniuose energijos šaltiniuose transformatoriai optimizuoja energijos perdavimo efektyvumą ir sistemos veikimo stabilumą, užtikrindami tinkamą įtampos suderinimą.
7. Apsaugos įtaisai:
   • Funkcija: Apsaugos įrenginiai stebi ir reaguoja į įtampos viršįtampius, trumpuosius jungimus ir kitus tinklo anomalijas sistemoje, užtikrindami saugų veikimą ir sumažindami įrangos žalą.
   • Programos: Integruojant į tinklą ir aplinkoje, kurioje greitai keičiasi apkrova, apsauginiai įtaisai apsaugo akumuliatoriaus sistemą ir tinklą, sumažindami priežiūros išlaidas ir veiklos riziką.
8. Aušinimo sistemos:
   • Funkcija: Aušinimo sistemos palaiko optimalią baterijų ir keitiklių veikimo temperatūrą, užkertant kelią perkaitimui ir veikimo pablogėjimui, užtikrinant ilgalaikį sistemos stabilumą.
   • Programos: Esant aukštai temperatūrai ir didelės galios iškrovimo apkrovoms, aušinimo sistemos užtikrina reikiamą šilumos išsklaidymo pajėgumą, prailgina įrangos eksploatavimo laiką ir optimizuoja energijos vartojimo efektyvumą.
9. Pažangios valdymo sistemos:
   • Funkcija: Pažangios valdymo sistemos integruojamos su EMS ir BMS, kad būtų galima stebėti ir optimizuoti visos energijos kaupimo sistemos veikimą ir veikimą.
   • Programos: didelio masto komercinėse ir pramoninėse programose pažangios valdymo sistemos padidina sistemos reagavimą ir veiklos efektyvumą, analizuodami duomenis realiuoju laiku ir palaikydami sprendimus.

Šie komponentai ir jų taikymas parodo esminį komercinių energijos kaupimo sistemų vaidmenį ir praktinį panaudojimą šiuolaikiniame energijos valdyme. Veiksmingai panaudodamos šias technologijas ir strategijas, įmonės gali sutaupyti energijos, sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir padidinti energijos tiekimo patikimumą bei tvarumą.

Komercinių energijos kaupimo sistemų tipai

1. Mechaninis sandėliavimas: Energijai kaupti naudoja fizinius judesius arba jėgas. Pavyzdžiai: hidroelektrinė hidroelektrinė (PSH), suslėgto oro energijos kaupimas (CAES) ir smagračio energijos kaupimas (FES).
2. Elektromagnetinė saugykla: Energijai kaupti naudoja elektrinius arba magnetinius laukus. Pavyzdžiai: kondensatoriai, superkondensatoriai ir superlaidžios magnetinės energijos kaupikliai (SMES).
3. Šiluminė saugykla: kaupia energiją kaip šilumą arba šaltį. Pavyzdžiui, išlydyta druska, skystas oras, kriogeninės energijos kaupimas (CES) ir ledo/vandens sistemos.
4. Cheminis sandėlis: paverčia ir kaupia energiją per cheminius procesus, pvz., kaupiant vandenilį.
5. Elektrocheminė saugykla: Apima baterijas, kurios kaupia ir išskiria energiją per elektrochemines reakcijas. Dėl didelio efektyvumo ir energijos tankio ličio jonų baterijos yra labiausiai paplitusios komercinėse patalpose.

Kiekvienas saugojimo sistemų tipas turi savo unikalių pranašumų ir apribojimų, todėl yra tinkamas įvairioms programoms ir veiklos reikalavimams.

Komercinių energijos kaupimo sistemų taikymas

Komercinės energijos kaupimo sistemos turi įvairių pritaikymų, kurios teikia ekonominę naudą ir prisideda prie platesnių energetikos ir aplinkosaugos tikslų. Šios programos padeda sutaupyti ir padidinti veiklos efektyvumą. Čia yra išsami apžvalga:

1. Peak skutimas:

   Sumažina paklausos mokesčius iškraunant sukauptą energiją didelio energijos poreikio laikotarpiais. Komercinės energijos kaupimo sistemos išleidžia sukauptą energiją didžiausio elektros poreikio laikotarpiais, taip sumažindamos paklausos mokesčius įmonėms. Tai ypač naudinga objektams, kuriuose yra didelis piko ir vidurkio santykis, arba tiems, kuriems taikomi dideli paklausos mokesčiai, pavyzdžiui, mokyklose, ligoninėse, degalinėse, parduotuvėse ir pramonės įmonėse.

2. Krovinio perkėlimas:

   Energiją kaupia žemų elektros kainų laikotarpiais ir iškrauna, kai kainos yra didelės, taupydami išlaidas naudojimo laiko klientams. Šios sistemos kaupia energijos perteklių žemų elektros kainų laikotarpiais ir iškrauna piko metu. Tai naudinga klientams, kai nustatomi naudojimo laiko arba realiojo laiko kainų tarifai. Pavyzdžiui, viešbutis Havajuose naudojo 500 kW/3 MWh ličio jonų akumuliatorių sistemą, kad perkeltų elektros apkrovą iš dienos į naktį ir kasmet sutaupo 275 000 USD.

3. Atsinaujinanti integracija:

   Padidina atsinaujinančių energijos šaltinių panaudojimą kaupiant perteklinę gamybą ir prireikus ją išleidžiant. Komercinės energijos kaupimo sistemos kaupia saulės arba vėjo energijos perteklių ir išleidžia ją didžiausio energijos poreikio metu arba kai atsinaujinančios energijos gamyba yra maža. Tai sumažina priklausomybę nuo iškastinio kuro ir sumažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją. Be to, jis stabilizuoja tinklelį, padidindamas jo patikimumą ir saugumą.

4. Atsarginė galia:

   Tiekia avarinį maitinimą per tinklo nutrūkimus, užtikrinant veiklos tęstinumą ir veikimo atsparumą. Šios sistemos suteikia atsarginį maitinimą tinklo gedimų ar kritinių situacijų metu, užtikrindamos, kad svarbiausi įrenginiai, pvz., ligoninės, duomenų centrai ir pramoniniai įrenginiai, veiktų. Ši galimybė yra labai svarbi įrenginiams, kurie negali sau leisti elektros tiekimo nutraukimų.

5. Mikrotinklas:

   Veikia kaip nepriklausoma maitinimo sistema arba kartu su pagrindiniu tinklu, padidindama patikimumą ir sumažindama emisiją. Komercinės energijos kaupimo sistemos yra neatsiejamos nuo mikrotinklų, veikiančios nepriklausomai arba prijungtos prie pagrindinio tinklo. Mikrotinklai padidina vietinio tinklo patikimumą, sumažina emisijas ir padidina bendruomenės energetinę nepriklausomybę bei lankstumą.

Šios programos ne tik duoda tiesioginės ekonominės naudos, bet ir prisideda prie platesnio pobūdžio energetikos ir aplinkosaugos tikslų, pvz., sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir gerinti tinklo stabilumą. Komercinės energijos kaupimo sistemos, didindamos energijos vartojimo efektyvumą ir mažindamos veiklos riziką, sukuria konkurencinius pranašumus ir darnaus vystymosi galimybes tiek komercinėse įmonėse, tiek bendruomenėse.

Komercinių energijos kaupimo sistemų pajėgumai

Komercinės energijos kaupimo sistemos paprastai svyruoja nuo 50 kWh iki 1 MWh, tenkinančios įvairius komercinius ir komunalinius poreikius. Pajėgumo pasirinkimas priklauso nuo konkrečios programos ir reikalingos našumo metrikos.

Tikslus energijos poreikių įvertinimas ir kruopštus planavimas yra būtini norint nustatyti optimalų saugojimo pajėgumą tam tikram pritaikymui, užtikrinant ir ekonomiškumą, ir veiklos efektyvumą.

Komercinių energijos kaupimo sistemų privalumai

1. Atsparumas
   Komercinės energijos kaupimo sistemos siūlo svarbią atsarginę galią pertrūkių metu, užtikrindamos, kad veikla galėtų tęstis be pertrūkių. Tai ypač svarbu tokioms patalpoms kaip ligoninės, duomenų centrai ir gamybos įmonės, kur elektros energijos tiekimo sutrikimai gali sukelti didelių finansinių nuostolių arba kelti pavojų saugumui. Suteikdamos patikimą maitinimo šaltinį tinklo gedimų metu, šios sistemos padeda išlaikyti veiklos tęstinumą ir apsaugoti jautrią įrangą nuo maitinimo svyravimų.
2. Išlaidų taupymas
   Viena iš pagrindinių komercinių energijos kaupimo sistemų finansinių privalumų yra galimybė perkelti energijos suvartojimą iš piko į ne piko periodus. Elektros energijos sąnaudos dažnai būna didesnės piko metu, todėl kaupiant energiją ne piko valandomis, kai įkainiai yra mažesni, ir naudojant ją piko metu galima gerokai sutaupyti. Be to, įmonės gali dalyvauti reagavimo į paklausą programose, kurios siūlo finansines paskatas mažinti energijos suvartojimą didelės paklausos laikotarpiais. Šios strategijos ne tik sumažina sąskaitas už energiją, bet ir optimizuoja energijos vartojimo modelius.
3. Atsinaujinanti integracija
   Komercinių energijos kaupimo sistemų integravimas su atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip saulė ir vėjas, padidina jų efektyvumą ir patikimumą. Šios saugojimo sistemos gali surinkti perteklinę energiją, pagamintą didelio atsinaujinančios energijos gamybos laikotarpiais, ir saugoti ją naudoti, kai generuojama mažai. Tai ne tik maksimaliai padidina atsinaujinančios energijos panaudojimą, bet ir sumažina priklausomybę nuo iškastinio kuro, dėl ko sumažėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija. Stabilizuodamos atsinaujinančios energijos pertrūkį, kaupimo sistemos palengvina sklandesnį ir tvaresnį energijos perėjimą.
4. Tinklelio privalumai
   Komercinės energijos kaupimo sistemos prisideda prie tinklo stabilumo subalansuodamos pasiūlos ir paklausos svyravimus. Jie teikia papildomas paslaugas, tokias kaip dažnio reguliavimas ir įtampos palaikymas, kurios yra labai svarbios norint išlaikyti tinklo veikimo vientisumą. Be to, šios sistemos padidina tinklo saugumą suteikdamos papildomus atsparumo kibernetinėms atakoms ir stichinėms nelaimėms sluoksnius. Energijos kaupimo sistemų diegimas taip pat skatina ekonomikos augimą, nes sukuria darbo vietų gamybos, įrengimo ir priežiūros srityse, kartu skatinant aplinkos tvarumą mažinant išmetamųjų teršalų kiekį ir išteklių vartojimą.
5. Strateginė nauda

   Energijos efektyvumas: optimizuodamos energijos naudojimą ir mažindamos atliekas, saugojimo sistemos padeda įmonėms pasiekti didesnį energijos vartojimo efektyvumą, o tai gali sumažinti veiklos sąnaudas ir sumažinti anglies pėdsaką.

   Veiklos rizikos mažinimas: Turėdami patikimą atsarginį maitinimo šaltinį sumažinate veikimo sutrikimų dėl elektros energijos tiekimo nutraukimo riziką, taip sumažindami galimus finansinius nuostolius ir padidindami bendrą verslo stabilumą.

Komercinių energijos kaupimo sistemų eksploatavimo trukmė

Komercinių energijos kaupimo sistemų eksploatavimo trukmė skiriasi priklausomai nuo technologijos ir naudojimo. Bendrieji diapazonai apima:

• Ličio jonų baterijos: nuo 8 iki 15 metų
• Redox srauto akumuliatoriai: nuo 5 iki 15 metų
• Vandenilio saugojimo sistemos: nuo 8 iki 15 metų

Pažangių stebėjimo ir diagnostikos priemonių įdiegimas gali padėti numatyti ir užkirsti kelią galimoms problemoms, o tai dar labiau prailgina energijos kaupimo sistemų eksploatavimo laiką.

Kaip suprojektuoti komercinę energijos kaupimo sistemą pagal taikymo poreikius

Komercinės energijos kaupimo sistemos projektavimas yra sudėtingas procesas, apimantis kelis pagrindinius žingsnius ir technologinius pasirinkimus, siekiant užtikrinti, kad sistema veiksmingai atitiktų taikymo reikalavimus ir veikimo kriterijus.

1. Taikymo scenarijų nustatymas:

   Pirminių paslaugų apibrėžimas: Pirmasis veiksmas apima pagrindines sistemos teikiamas paslaugas, pvz., didžiausią skutimą, apkrovos perkėlimą ir atsarginę galią. Skirtingoms programoms gali prireikti pritaikytų energijos kaupimo sprendimų.

2. Našumo metrikos apibrėžimas:

   Galios ir energijos įvertinimai: Nustatykite didžiausią sistemos reikalingą galios apdorojimą ir energijos kaupimo pajėgumą.

   Efektyvumas: Atsižvelkite į sistemos energijos konversijos efektyvumą, kad sumažintumėte nuostolius energijos perdavimo metu.

   Ciklo gyvenimas: Įvertinkite numatomą įkrovimo ir iškrovimo ciklų eksploatavimo trukmę per dieną, savaitę ar metus, o tai labai svarbu ekonomiškumui.

3. Technologijos pasirinkimas:

   Sandėliavimo technologijos: Atsižvelgdami į našumo rodiklius, pasirinkite tinkamas saugojimo technologijas, pvz., ličio jonų baterijas, švino rūgšties baterijas, srauto baterijas arba suslėgto oro energijos kaupimą. Kiekviena technologija turi unikalių pranašumų ir yra pritaikyta skirtingiems veiklos poreikiams. Pavyzdžiui, ličio jonų baterijos užtikrina didelį energijos tankį ir ilgą tarnavimo laiką, todėl idealiai tinka ilgalaikiams energijos kaupimo poreikiams.

4. Sistemos projektavimas:

   Konfigūracija ir integravimas: Suprojektuokite fizinį sistemos išdėstymą ir elektros jungtis, kad būtų užtikrinta veiksminga sąveika su tinklu, kitais energijos šaltiniais ir apkrovomis.

   Kontrolė ir valdymas: Integruokite tokias sistemas kaip baterijų valdymo sistemos (BMS), energijos valdymo sistemos (EMS) ir keitikliai, kad išlaikytumėte optimalų sistemos veikimą. Šios sistemos subalansuoja įtampą, temperatūrą, srovę, įkrovos būseną ir bendrą sistemos būklę.

5. Sistemos įvertinimas:

   Veikimo testavimas: Atlikite išsamų bandymą, kad patvirtintumėte sistemos veikimą esant įvairioms apkrovoms ir tinklo sąlygoms.

   Patikimumo užtikrinimas: įvertinkite sistemos ilgalaikį patikimumą ir stabilumą, įskaitant temperatūros valdymą, baterijos veikimo trukmės prognozes ir reagavimo į avarijas galimybes.

   Ekonominės naudos analizė: išanalizuokite bendrą sistemos ekonominę naudą, įskaitant energijos taupymą, sumažėjusias elektros sąnaudas, dalyvavimą tinklo paslaugose (pvz., reagavimą į paklausą) ir pailgintą tinklo infrastruktūros eksploatavimo laiką.

Kuriant komercines energijos kaupimo sistemas reikia visapusiškai atsižvelgti į technologinius, ekonominius ir aplinkos veiksnius, kad būtų užtikrintas sistemos veikimas ir grąža eksploatacijos metu.

Išlaidų ir naudos apskaičiavimas

Išlyginta saugojimo kaina (LCOS) yra įprasta metrika, naudojama energijos kaupimo sistemų kainai ir vertei įvertinti. Jame yra visos eksploatavimo trukmės sąnaudos, padalytos iš bendros energijos suvartojimo per visą naudojimo laikotarpį. Palyginus LCOS su galimais pajamų srautais arba sutaupytais kaštais, galima nustatyti saugyklos projekto ekonominį pagrįstumą.

Integracija su fotovolta

Komercinės baterijų saugojimo sistemos gali būti integruotos su fotovoltinėmis (PV) sistemomis, kad būtų sukurti saulės energijos plius saugojimo sprendimai. Šios sistemos kaupia saulės energijos perteklių vėlesniam naudojimui, padidindamos savarankišką energijos suvartojimą, sumažindamos paklausos mokesčius ir užtikrindamos patikimą atsarginę energiją. Jie taip pat palaiko tinklo paslaugas, pvz., dažnio reguliavimą ir energijos arbitražą, todėl tai yra ekonomiškas ir aplinkai nekenksmingas pasirinkimas įmonėms.

Išvada

Komercinės energijos kaupimo sistemos tampa vis perspektyvesnės ir patrauklesnės, nes technologijos tobulėja ir įgyvendinama palaikomoji politika. Šios sistemos suteikia didelę naudą, įskaitant išlaidų taupymą, didesnį atsparumą ir geresnę atsinaujinančių energijos šaltinių integraciją. Suprasdamos komponentus, programas ir pranašumus, įmonės gali priimti pagrįstus sprendimus, kad išnaudotų visą komercinių energijos kaupimo sistemų potencialą.

„Kamada Power“ OEM ODM pritaikytos komercinės energijos saugojimo sistemos, Susisiekite su „Kamada Power“.už „Gaukite citatą“.